JPH04127501A - 抵抗体およびそのトリミング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、サーマルヘッドの発熱部を構成する抵抗体や
プリント型の抵抗体およびそれらの抵抗値を調整する抵
抗体のトリミング方法に関する。

〔従来の技術〕

ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の出力装
置としてのプリンタやファクシミリ装置の記録手段等に
、感熱記録装置が広く採用されている。

感熱記録装置は、低騒音、メンテナンスフリー等の特長
を有することから、今後もますます普及するものと考え
られる。

感熱記録装置の記録部に使用されるサーマルヘッドは、
電流の印加で発熱する多数の抵抗体を備えており、この
抵抗体の形成形状および発熱分布が印字ドツトの品質を
左右する。

また、ハイブリッドＩＣ等に使用されるプリント型の抵
抗体においては、その抵抗値を精密に設定することが要
求される。

これらの抵抗体の初期抵抗値を所定のものとするために
、所謂トリミングを施すことが従来から知られている。

サーマルヘッドには厚膜型と薄膜型があるが、厚膜型サ
ーマルヘッドでは、その抵抗値の一般的な調整方法とし
て、パルストリミング法がある。

このパルストリミング法は、形成した抵抗体に動作値よ
りも大きなパルス電流を印加することで抵抗値を変化さ
せるものである。

一方、薄膜型サーマルヘッドやハイブリッドＩＣ（混成
ＩＣ）などに用いるプリント型の抵抗体は、レーザート
リミング法などの加工技術によって抵抗値の調整がおこ
なわれる。

第７図は従来技術による抵抗体のレーザートリミング方
法の説明図であって、感熱記録装置に用いられるサーマ
ルヘッドの発熱部を構成する抵抗体の抵抗値を調整する
トリミング方法の説明図である。

同図において、１−１．１−１．　　・・は共通電極、
１２．１−２．　　・・・は個別電極、２は抵抗体、３
はレーザビームによりカットした分割部（以下、レーザ
ーカントと称する）、４はレーザビームにより彫り込ん
だ小穴（レーザースポット）、５は絶縁基板である。

また、第８図は第７図のＡ−Ａ線で切断した断面図であ
って、第７図と同一符号は同一部分に対応する。

この種のサーマルヘッドは、アルミナ等のセラミック、
その他の耐熱板５−１の上にガラス系材料からなるアン
ダーグレーズ層（蓄熱層）５−２を形成した絶縁基板５
の前記アンダーグレーズ層５−２の上面に、共通電極１
−１と個別電極１２とを間隔を持って対向配置させ、こ
れら共通電極１−１と個別電極１−２に橋絡する如く抵
抗体２を形成してなる。

なお、図示しないが、共通電極１−１と個別電極１−２
、および抵抗体２を覆ってガラス系材料からなる耐摩耗
層（オーバーグレーズ層）が形成されている。

同図において、（ａ）、　　（ｂ）、（ｃ）　　に示す
ように、対向する共通電極１−１と個別電極１−２に挟
まれた抵抗体２を形成する抵抗体膜にレーザービームを
照射して、（ａ）のように縦方向にレーザーカット３−
１を加工したり、（ｂ）のようにＬ字状にレーザーカン
ト３−２を施す。

あるいは、（Ｃ）に示したように、ドツト状のレーザー
スポット４をいくつも開けていく等、抵抗体膜の実効断
面積を変える方法によって抵抗体２の抵抗値を調整して
いる。

上記レーザーカット３−１．３−２やレーザースポット
４は、抵抗層の厚さ方向に施され、その深さは第８図に
示したように抵抗層を完全に付き抜けるまで加工するも
のに限らず、抵抗体膜の厚さ寸法以下で加工する場合も
ある。要は、共通電極１−１と個別電極１−２に橋絡す
る抵抗体２の実効断面積を変えることで、抵抗体として
の抵抗値を調整するものである。

なお、この種の抵抗体の抵抗値を調整する従来の技術を
開示したものとしては、例えば特開昭５７−２８３５０
号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術による抵抗体のレーザート
リミング方法によると、抵抗値変化が第９図に示したよ
うに、抵抗体形成時に該抵抗体が持つ抵抗値、すなわち
抵抗体膜形成時の初期抵抗値を基準として増加する形と
なるような調整しかできない。

したがって、抵抗値は初期抵抗値よりも高いところでし
か合わせることができず、初期抵抗値よりも低い値をと
ることができないという問題がある。

なお、前記サーマルヘッドの抵抗体に係わらず、混成Ｉ
Ｃ等の抵抗体の抵抗値の調整についても同様である。

本発明の第１の目的は、上記従来技術の問題を解決し、
初期抵抗値よりも低い値を含めて任意の抵抗値に調整し
た構造のサーマルヘッドを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、初期抵抗値にとられれず
に任意の抵抗値を選択して調整できる抵抗体のトリミン
グ方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の第１の目的を達成するため、本発明は、 （１）連続した電極（第１図、第２図の１）を分割部（
第２図の１０）で分離して形成された電極対（第１図、
第２図の１）と、 上記電極対に橋絡すると共に、上記分割部において不連
続で、該分割部を避けた部分において連続した抵抗体膜
（第１図、第２図の２）と、から構成したことを特徴と
する。

上記本発明の第２の目的を達成するため、本発明は、 連続した電極（第６図の１）の上に該電極の幅よりも広
い幅の抵抗体膜（第６図の２０）を形成し、 上記抵抗体膜と電極との重畳部分の、上記電極の一側端
部（第６図の２ａ）から他側部に向かって、上記抵抗体
膜を重畳した電極を同時に切断して行き、 上記抵抗体膜に重なる電極を分断したところで、以降の
切断方向と長さとを選択して上記抵抗体膜を所定量切断
することにより抵抗体膜に切り込みを入れ、 上記抵抗体膜の抵抗値を所定値に調整することを特徴と
する。

〔作用〕

請求項（１）の発明では、 連続した電極（第１図、第２図の１）を分割部（第２図
の１０）で分離した電極対（第１図、第２図の１−１．
１−２）の、上記分割部において不連続で、該分割部を
避けた部分において連続した抵抗体膜（第１図、第２図
の２０）で抵抗体を構成してなり、 上記分割部を挟む抵抗体膜の抵抗値を、上記分割部から
延長して形成された切り込み（レーザーカット）の大き
さ（長さ、深さ）で抵抗値が設定された抵抗体とした。

これにより、上記分割部が電極を一部でも残して電極対
間を導通させて状態では、抵抗値はＯで、分割部から延
長する切り込みの大きさを大きくするに従って、抵抗値
を太き（させることができる。

したがって、抵抗体の抵抗値が０Ωから無限大（抵抗体
を完全に切り離した状態）までの範囲で設定した抵抗体
を得ることができる。

請求項（２）の発明では、 連続した電極（第６図の１）の上に該電極幅よりも広い
幅の抵抗体膜（第６図の２０）を形成し、該抵抗体と電
極とが重なっている部分の電極の一例端部から他側端部
に向かって、抵抗体膜と下部の電極を同時に切断して行
き、前記抵抗体膜に重なる前記電極を分断したところで
電極を共通電極と個別電極とに分離させ、以降の切断方
向と長さとを選択し、前記抵抗体膜を所定量切断するこ
とによる切り込み（第６図の３）の大きさで、抵抗体と
しての抵抗値をＯΩから無限大の範囲で所定値に調整す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例につき、図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明によるサーマルヘッドの１実施例を説明
する平面図であって、１は電極、２は抵抗体、３はレー
ザーカット、１−１は共通電極、１−２は個別電極であ
る。

また、第２図は第１図のサーマルヘッドの構造を説明す
る分解斜視図である。

第１図と第２図において、共通電極１−１と個別電極１
−２に跨がって（橋絡した）抵抗体２が形成されている
。

抵抗体２の幅Ｗは、電極１の輻Ｗより大きく、電極１の
一側縁１ａと抵抗体２の一側縁２ａとは一致している。

電極１と接合している抵抗体２の、該電極１の幅方向の
寸法２ｄは電極１の幅Ｗと一致し、レーザーカット３の
前記２ｄの幅で形成された直角部３ａにより電極１が２
分割されて、共通電極１−１と個別電極１−２を構成し
ている。

レーザーカット３は、前記抵抗体２の一側縁２ａ　（＝
電極体１の一側縁１ａ）から前記電極１の幅Ｗに一致す
る寸法２ｄの位置で、共通電極１−１の前記−側縁と反
対側の側縁に沿って該共通電極延在方向に所定の距離だ
け連続形成された平行部３ｂを有している。

レーザーカット３の前記平行部３ｂの大きさにより抵抗
体２の抵抗値が設定されている。

なお、上記レーザーカットは、その直角部３ａを電極１
の延在方向と直交するように形成されているが、これに
限らず、適宜の角度で形成したり、あるいはこれを曲線
とすることもできる。

第３図は第１図、第２図に示した本発明のサーマルヘッ
ドにおける発熱温度分布の説明図であって、抵抗体２は
そのレーザーカット３の平行部３ｂを中心として発熱し
、該平行部３ｂ付近に温度ピークを持つ図示楕円形線で
示したような温度分布となる。

第４図は本発明のよるサーマルヘッドの他の実施例を説
明する平面図であって、この実施例はレーザーカット３
の直角部３ａを、前記実施例のように電極１を２分割す
る（切り離す）位置、またはその２分割する位置からそ
のまま直線上に延長して、この延長部分の大きさによっ
て抵抗体２の抵抗値を所定値に設定したものである。

この実施例における発熱温度分布は、同図に示したよう
に、前記レーザーカット３の先端部３Ｃに発熱ピークを
もつ温度分布となる。

第５図はサーマルヘッドの本発明のトリミングにおける
レーザーカットの長さと抵抗体の抵抗値の変化の説明図
である。

レーザーカット３が電極１を共通電極１−１と個別電極
１−２に分離するまでは、このサーマルヘッドの抵抗値
はＯである。

そしてレーザーカット３が電極１の幅Ｗを越えて該電極
１を分離した長さとなる点５０から、レーザーカット３
が長くなるに従い、共通電極１−１と個別電極１−２の
間を橋絡する抵抗体２の実効断面積が減少し、該抵抗体
２の抵抗値は徐々に大きくなる。

すなわち、抵抗体２のサーマルヘッドの発熱部の抵抗値
は、該抵抗体２を形成した状態の抵抗値（抵抗体２の単
体とての抵抗値）である初期抵抗値に関係なく、０Ωか
ら無限大まで任意に調整することができる。

なお、上記各実施例では、電極１の上に抵抗体２を形成
しているが、抵抗体２の上に電極１を形成してもよく、
また電極１の一側端１ａと抵抗体２の一側端２ａとを一
致させることは必ずしも必要ではない。

また、トリミングの開始位置、すなわちレーザーカット
３の始点は、抵抗体２と電極１とが重なっている部分の
何処にしてもよく、レーザーカット３が電極１とその上
に重なっている抵抗体２を分離した後の進行方向は、該
電極１を完全に分離してあれば、前記各実施例に示した
ものに限らない。

さらに、抵抗体の形状も、矩形に限らず、トリミングに
支障の無い限り、どのような形状としても差支えない。

次に、本発明によるサーマルヘッドの製造方法を説明す
る。

第６図は本発明によるサーマルヘッドの製造方法を説明
する工程図である。

まず、セラミックのような絶縁基板の表面に、金属有機
物ペースト、例えばノリタケ社製のメタロオーガニック
（金属有機物：Ｍｅｔａｌｌｏ−Ｏｒｇａｎｉｃ　　Ｄ
ｅｐｏｓｉｓｉｏｎ：ＭＯＤ）金ペーストをベタ印刷し
て焼成し、金の電極膜を得る。

金の電極膜の表面にフォトレジスト層を形成し、その上
に露光用のフォトマスクを重ねて露光し、現像を行った
後、ヨウ素ヨウ化カリウム溶液を用いてエツチングを行
ってフォトレジストを除去して、（ａ）に示したような
連続したＡｕ電極１（以下、単に電極１という）を得る
。

この電極ｌの上にＭＯＤ抵抗体ペースト２０を印刷する
。

前記ＭＯＤ抵抗体ペースト２０としては、たとえば、Ｎ
、Ｅ、ケムキャット社のメタロレジネート（商品名）の
下記の番号の各溶液を混合して使用する。

Ａ−１１２３（Ｉｒ有機物材料） ＃２Ｂ−ＦＣ（Ｓｉ有機物材料） ４１１Ｂ−Ｂ（Ｓｎ有機物材料） 即ち、上記各溶液を焼成後の原子数比が、Ｉｒ：Ｓｉ：
５ｎ＝１：０．５：０．３となるような割合で混合し、
さらにαターピネオール、ブチルカルピトールアセテー
ト等の溶剤を使用して適当な粘度に調整するこ。

この混合物（ＭＯＤ抵抗体ペースト）を前記絶縁基板上
に印刷し、乾燥させ、赤外ベルト焼成炉において６００
〜８００°Ｃのピーク温度で十分量焼成して抵抗体膜２
０を形成する（ｂ）。

次に、ＭＯＤ抵抗体膜２０の表面にフォトレジスト層を
形成し、その上に露光用のフォトマスクを重ねて露光し
、現象を行った後、フ・ン硝酸を用いてエツチングを行
い、フォトレジストを除去することにより抵抗体２とな
るサイズの抵抗体膜を得る（Ｃ）。

このようにして抵抗体２となる抵抗体膜を形成した後、
抵抗体２となる抵抗体膜の抵抗値のトリミングを行なう
。

まず、抵抗体２となる抵抗体膜と電極１とが重なってい
て、各−側端部１ａと２ａとが揃っている部分の一部か
ら抵抗体２となる抵抗体膜の中央に向かって、レーザー
ビームを用い、抵抗体２となる抵抗体膜下部の電極１を
同時に切り込んでトリミングしていく。

抵抗体２となる抵抗体膜下部の電極がなくなったところ
でトリミング方向を電極１の延在方向に変えてカットす
ることにより抵抗値の調整を行う（ｄ）。

トリミングによって切断分離された電極１は、その一方
が共通電極１−１に、他方が個別電極１−２となる。

最後に、基板の表面に、例えば田中マツセイ株式会社製
のＬＳ”−２０１（商品名）のオーツ１−グレーズ材を
ベタ印刷し、焼成して耐摩耗層４を形成する（ｅ）。

なお、先に耐摩耗層４を形成し、その上から抵抗体２（
電極１を含めて）をレーザービームにより切り込んで、
トリミングを施すことも可能である。

上記各実施例は、サーマルヘッドについての１ドツト分
の発熱部のみを示したが、サーマルヘッドはこのような
発熱部を複数配置するものであり、複数の電極ｌと複数
の抵抗体２となる抵抗体膜とを同時に形成し、これに対
してトリミングを施す。

レーザービームによるトリミングを用いることにより、
精密な抵抗値の設定が可能となる。

また、混成ＩＣ等に用いる抵抗体については、上記実施
例により得たものを１個の抵抗体として得る。

本実施例はＭＯＤ法をもちいた厚膜プロセスによるサー
マルヘッドの製造方法について説明したが、スパッタリ
ング法やＣＶＤ　（化学的真空成膜）法などを用いた薄
膜プロセスを用いても同様の構成のサーマルヘッドを作
成できることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、共通電極と個別
電極とに橋絡する抵抗体膜の抵抗値を０オームから無限
大までの範囲で任意に設定でき、上記従来技術の問題点
を除去して精密な抵抗値を持つ抵抗体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーマルヘッドの１実施例を説明
する平面図、第２図は第１図のサーマルヘッドの構造を
説明する分解斜視図、第３図は第１図、第２図に示した
本発明のサーマルヘッドにおける発熱温度分布の説明図
、第４図は本発明のよるサーマルヘッドの他の実施例を
説明する平面図、第５図はサーマルヘッドの本発明のト
リミングにおけるレーザーカットの長さと抵抗体の抵抗
値の変化の説明図、第６図は本発明によるサーマルヘッ
ドの製造方法を説明する工程図、第７図は従来技術によ
るレーザートリミングの説明図、第８図は第７図のＡ−
Ａ線で切断した断面図、第９図は従来技術によるトリミ
ングにおけるレーザーカットの長さと抵抗体の抵抗値の
変化の説明図である。 ・電極、 ・抵抗体、 レーザーカッ ト、 ・共通電極、 ・個別電極。 出 願 人 富士ゼロ ク ス株式会社 代 理 人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続した電極を分割部で分離して形成された電極
   対と、 上記電極対に橋絡すると共に、上記分割部において不連
   続で、該分割部を避けた部分において連続した抵抗体膜
   と、 から構成したことを特徴とする抵抗体。
2. （２）連続した電極の上に該電極の幅よりも広い幅の抵
   抗体膜を形成し、 上記抵抗体膜と電極との重畳部分の、上記電極の一側端
   部から他側端部に向かって、上記抵抗体膜を重畳した電
   極を同時に切断して行き、 上記抵抗体膜に重なる電極を分断したところで、以降の
   切断方向と長さとを選択して上記抵抗体膜を所定量切断
   することにより抵抗体膜に切り込みを入れ、 上記抵抗体膜の抵抗値を所定値に調整することを特徴と
   する抵抗体のトリミング方法。